北京8月11日電 (記者 孫自法)在智能育種制種領域,中國科學家團隊再次取得重大科技突破:通過生物技術(BT)+人工智慧(AI)深度融合,首次提出作物-機器人協同設計理念,利用基因編輯重新設計作物花型,快速精準創製「機器人友好」的結構型雄性不育系,運用深度學習和人工智慧成功研製世界首臺智能育種機器人「吉兒」(GEAIR,Genome Editing combined with AI-based Robotics)。 人工智慧賦能打破雜交育種制種瓶頸 這項基於人工智慧賦能打破雜交育種和制種瓶頸,實現大幅降低育種成本、縮短育種周期、提高育種效率的重要研究,由中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)許操研究員領導的智能育種攻關團隊自主創新完成,相關成果論文北京時間8月11日夜間在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)上線發表。 中國科學院遺傳發育所實驗室,許操研究員(右2)和研究團隊成員代表圍繞智能育種機器人「吉兒」展開討論併合影。記者 孫自法 攝 期刊審稿人高度評價稱,中國團隊本項研究工作是一項令人振奮的創新性突破,是通過BT+AI交叉融合解決重大科技問題和產業難題的典範,具有廣闊的應用前景。 這也是許操團隊繼研發出不同作物通用的高產穩產快速育種技術體系——「環境智能型高產-穩產作物育種新策略」,開啟環境智能型高產穩產作物育種新時代之後取得的又一項引領世界的科技成果,相關研究論文時隔8個月再次在國際頂級期刊發表。 首次打造出「智慧機器人育種工廠」 論文通訊作者許操研究員接受記者採訪介紹說,本項研究成果由中國科學院遺傳發育所智能育種攻關團隊牽頭,聯合中國科學院自動化研究所、上海交通大學、清華大學等合作者組成跨學科團隊共同攻關取得,實現了雜交育種制種從育種2.0時代跨越發展到育種5.0時代。 本項研究成果相關示意圖及應用場景展示。中國科學院遺傳發育所 供圖 在本項研究過程中,研究團隊將智能育種機器人與從頭馴化和育種加速器等新一代育種技術融合,首次打造出「智慧機器人育種工廠」,實現優異品種的智能快速定製。 他們將可自動巡航雜交授粉的「吉兒」機器人系統應用於大豆,首次實現結構型大豆雄性不育系快速創製,有望為中國率先突破大豆雜交育種、大幅提高單產,提供具有非對稱優勢的新一代智能育種技術和智能裝備。 推進後續研發智能育種機器人2.0版 研究團隊還開闢出「BT築基+AI賦能+機器人(Robot)勞作」的智能育種(BAR)模式,標誌著中國率先完成自主智慧財產權的智慧機器人育種閉環技術體系構建,在生物育種範式革新和催生新質生產力方面展現出「人工智慧驅動科學研究」(AI for Science)的重大應用前景。 生物技術築基方面,使用精準基因編輯,實現作物花型的重新設計,成功創製結構型雄性不育系;人工智慧賦能方面,攻克排除幹擾、識別精度、操作力度三重技術壁壘,實現機器人雜交授粉;機器人勞作方面,「吉兒」機器人單次巡航授粉實現77.6%±9.4%的成功率,且可以全天候不間斷進行反覆巡航自動雜交授粉以確保每朵花成功授粉坐果。 本項研究成果相關示意圖。中國科學院遺傳發育所 供圖 許操透露,這項研究成果既有基礎理論上的突破,在應用層面也已實現商業化運行。其中,結構型雄性不育系創製技術和智能育種機器人相關技術,已申請多項國內專利和《專利合作條約》(PCT)國際專利,並建立專利池。 目前,「吉兒」機器人的零部件國產化自主率已達95%以上,整機成本極具應用前景。研究團隊正在將「育種-生產-採收-追溯」全產業鏈進行BT+AI融合,推進後續研發智能育種機器人「吉兒」2.0版,未來還會將結構型雄性不育系育種制種技術拓展應用於不同作物,致力於為保障糧食安全做出更大貢獻。(完)
記者 宗苗淼 抗日戰爭時期,秦皇島青龍花廠峪村曾是臨撫凌青綏和凌青綏聯合縣工委機關所在地,也是冀東軍區東工委領導機關所在地,發生戰鬥200多次。在這片歷經戰火洗禮的土地上,八路軍與百姓生死相依並肩戰鬥…… 1942年12月的一天,夜色如墨,寒風呼嘯。幾百名八路軍戰士悄然進駐花廠峪村。這個「進越長城可攻,退居深山可守」的村落,一夜之間成為冀東地區連接東北的抗日樞紐。 當時,日軍將這片土地劃為「無人區」,花廠峪村的靴腳溝樹高林密,許多人家隱沒在溝溝岔岔。老鄉們得知來的是共產黨的抗日隊伍,滿心歡喜地將八路軍迎進家中。 這片土地發生的故事,都被一棵在戰火中挺立的千年慄樹默默見證。 寧死不屈 沒有一人吐露八路軍的消息 沿著靴腳溝往山裡走,是村民趙玉明的家。屋旁就是那棵千年慄樹。「五六個人手拉手都抱不過來,城裡來的專家說,它已有1500多年歷史。」趙玉明說。 「我們這裡,家家住過八路軍。」趙玉明說,「受八路軍的影響,大家都願意當民兵。我那當民兵的二叔趙清,就在這棵慄樹下設立了秘密交通站,為八路軍傳遞消息。」 趙玉明的二叔生前回憶那時的事時常說:「慄樹底下擺一張桌子,有人來就喝杯茶。能對上暗號的,就是八路軍,馬上傳遞消息。若是遇到漢奸,當場就懲處。」 在花廠峪村及周邊,八路軍與日偽軍多次激烈交鋒。共產黨抗日領導機關在日偽軍眼皮子底下站穩了腳跟,日偽軍怎會善罷甘休? 1943年8月28日,日軍調集500多人進攻花廠峪,對聯合縣工委機關進行「圍剿」,卻被八路軍打得抱頭鼠竄。敵人惱羞成怒,一個多月後,又調來6000多名日偽軍,叫囂著「血洗花廠峪,火燒靴腳溝,不留一個喘息的活物」。 「敵人出動飛機、大炮,八路軍帶著老百姓只好撤退到山裡。二叔為了送消息,沒來得及進山,他和幾個村民一起被抓了。」趙玉明介紹,「當時日軍並不知道二叔的身份,將燒紅的烙鐵烙在他身上,逼問八路軍下落。他和被抓的村民強忍疼痛,沒有一人吐露八路軍消息。」 兩位村民在敵人的折磨下不幸犧牲,而趙清憑藉頑強的意志活了下來,繼續在這棵慄子樹下的交通站值守。 「我父親當時還是個孩子,他常偷偷撿些慄子,跑到山裡送給八路軍。」趙玉明說,「慄子是當時最好的食物,又解餓又香甜。八路軍非常感動,紀律嚴明,專門打了借條。新中國成立後,曾經打借條的同志真找來還糧了。但我父親說什麼也不要,因為八路軍是真正為咱們好啊。」 家家把房騰出來給八路軍住 「八路軍是豁出命幫我們打小鬼子啊!那時花廠峪村全民皆兵,當不了八路軍也要當民兵。」說這話的,是抗日堡壘戶、民兵基幹隊骨幹趙忠和的兒子趙海山。 「聯合縣工委和冀東軍區第12團1營副營長馬驥帶領的八路軍來到花廠峪,因我父親以前跟馬驥打過仗,辦事處就設在了我家。」趙海山回憶道,「當時村民分散住在附近的九溝十八岔裡,每家都不寬裕。八路軍不想給老鄉添負擔,就在靴腳溝樹林裡搭帳篷住。但數九寒天,戰士們凍得發抖,槍都端不穩,怎麼打鬼子?於是,村裡人偷偷把他們領回家,你家住5人,他家住6人,家裡炕多的,就多住幾個八路軍……」 如今,花廠峪村史館裡還留著趙忠和老人的照片。「他幫八路軍挖壕溝、運彈藥、埋地雷、搞側面襲擊、清理戰場,做了很多事。」趙海山說。 97歲的雷玉芝至今仍清晰記得,她生下大兒子的第六天,就和婆婆一起給八路軍做布鞋,支援他們打小鬼子。 在村裡米家臺的一棵百年慄樹旁,是凌青綏聯合縣工委第一區財糧助理米萬忠的故居。他女兒米桂君說:「父親負責給部隊收運軍糧,時常講附近老百姓對他的好。有一迴路上差點被鬼子抓到,老鄉直接把婚房讓出來給他打掩護,幫他擺脫了鬼子搜捕。還有一回,為炒3000袋小米軍糧,山裡的老鄉從各家湊來24口大鍋,幫他忙活了三天三夜……」 打不垮的花廠峪 花廠峪紀念館館長周慶信,是八路軍冀東軍區第七區隊三連連長周子豐的兒子。周子豐臨終囑託兒子,花廠峪村民們和戰士們是生死兄弟,以後一定要幫助他們。為此,周慶信紮根花廠峪村。 「父親打過近百場仗,靴腳溝突圍最慘烈。」周慶信神情肅穆地說,在敵人動用6000多人,我方卻只有200多人的情況下,父親在花廠峪老鄉的指引下,帶領戰士掩護聯合縣工委向老嶺深山峽谷撤退。當看到花廠峪上空敵機對著村莊瘋狂掃射,村子樹木折斷、火光沖天時,戰士們心頭怒火燃燒,發誓要殺回花廠峪,為鄉親們報仇。 時任聯合縣工委書記劉光祿為戰士們做思想工作,講明戰略轉移的必要性和意義,強調暫時的退卻是為實現戰略進攻、後續奪取更大勝利。第二天暴雨,山火熄滅;第五天,霧氣驟起;第六天,聯合縣工委與羅文、馬驥率領的八路軍冀東軍區第七區隊一、二連會師,成功突圍。 然而,日偽軍對花廠峪的「圍剿」並未結束。帶著老百姓突圍成為最要緊的任務,八路軍決定就近突襲敵人重要資源周丈子水銀礦,減輕花廠峪壓力。「圍魏救趙」,攻敵所必救,花廠峪之圍得以解除。 幫助八路軍抗日的民兵隊、交通站始終在,直到抗戰勝利的那天。這裡的人民,如經歷戰火的慄子樹,春風拂過再發新芽。 【今日花廠峪
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